【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)展和功能發(fā)揮的制約而造成的損失將極為可觀 。 現(xiàn)代化城市供水、排水和污水處理設(shè)施是保障城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、居民生活和健康的重要基礎(chǔ)設(shè)施 。 由于城市在較小的空間內(nèi)集中了大量人口和產(chǎn)業(yè) ， 因此城市對(duì)水的需求更顯得重要 。 在人們?nèi)粘Ｉ钪?， 盥洗、淋浴、生活洗滌等都離不開(kāi)水 ， 用后便成為污水 。 在工業(yè)企業(yè)中 ， 幾乎沒(méi)有一種工業(yè)不用水 。 水是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡膶氋F資源 。 水經(jīng)生產(chǎn)過(guò)程使用后 ， 絕大部分變成廢水 。 生產(chǎn)廢水?dāng)y帶著大量污染 物質(zhì) ， 這些物質(zhì)多數(shù)是有害和有毒的 ， 但也是有用的 。 必須妥善處理或加以回收利用 。 20xx 年全國(guó)設(shè)市城市和建制鎮(zhèn)的污水平均處理率不低于 50％ ， 重點(diǎn)城市的污水處理率不低于 70％ 。 所以為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展 ， 污水處理廠的修建迫在眉睫 。 設(shè)計(jì)資料 凌河區(qū)位于錦州市區(qū)東南部 ， 面積 30 平方公里 ， 人口 萬(wàn)人 ， 17 個(gè)民族 ， 下轄11 個(gè)街道辦事處 ， 60 個(gè)社區(qū)、 2 個(gè)村 。 凌河區(qū)交通發(fā)達(dá) ， 通訊便利 ， 水電氣充足 ， 是錦州市的門(mén)戶和重要物資流通集散地 。 錦州火車站、錦州公路客運(yùn)中心、大商集團(tuán)錦州百貨大樓、中百商廈、錦州體育場(chǎng)等位于凌 河區(qū) ， 匯聚了大量的人流、物流、信息流 。 小凌河流經(jīng)凌河區(qū) 。 小凌河發(fā)源于遼寧省建昌縣東北境的樓子山東麓 ， 全線 206公里 。 在錦州境內(nèi)的流段從缸窯口開(kāi)始 ， 最終匯入渤海 。 凌河區(qū)春季溫和多風(fēng) ， 夏季高溫多雨 ， 秋季溫涼晴朗 ， 冬季寒冷干燥 ， 四季分明 ，降水集中、季風(fēng)明顯、風(fēng)力較大 。 遼寧省錦州市凌河區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì) 2 凌河區(qū)年平均氣溫為 ～ ℃ ， 自南向北降低 .年極端最高氣溫為 ℃ ， 年極端最低氣溫為 ℃ 。 年無(wú)霜期為 144～ 180 天 ， 年平均降水量為 567 毫米 。 降水四季分布不均 ， 60～ 70%的降水集中在夏季 。 自然狀況 凌河 區(qū)年平均氣溫為 ～ ℃ ， 自南向北降低 .年極端最高氣溫為 ℃ ， 年極端最低氣溫為 ℃ .年無(wú)霜期為 144～ 180 天 ， 年平均降水量為 567 毫米 。 降水四季分布不均 ， 60～ 70%的降水集中在夏季 表 11 地質(zhì)條件 土壤性質(zhì) 冰凍深度 (m) 地下水位 (m) 承載力 (kpa) 排水管網(wǎng)干管處 粘土 10 污水總泵站與污水處理廠廠址處 粘土 10 污水目前情況 人口密度及居住生活污水量 表 12 人口密度及居住生活污水量 (人口密度 )人 /公頃 (污水量標(biāo)準(zhǔn) ) 升 /人 天 Ⅰ 區(qū) 250 140 Ⅱ 區(qū) 280 150 工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料 表 13 工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料 企業(yè)或公共建筑名稱 平均排水量m3/d 最大排水量m3/h SS mg/L COD mg/L BOD mg/L 總氮 mg/L 總磷mg/L PH 水溫 ℃ 甲廠 4700 450 630 1450 1050 6～ 8 乙廠 5200 500 540 2030 1500 6～ 8 18 遼寧省錦州市凌河區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì) 3 受納水體為河流 ， 污水處理廠排放口處資料如下 表 14 水體水文與水質(zhì)資料 流量 流速 水文標(biāo)高 水溫 DO BOD SS SS 允許增加量 最小流量 149 20 3 最高水位 21 156 60 3 常水位時(shí) 152 30 3 在污水總排放口 35 里處有工業(yè)用水水源 ， 要求 BOD≤ 設(shè)計(jì)內(nèi)容 通過(guò)閱讀中外文獻(xiàn) ， 調(diào)查研究與收集有關(guān)資料 ， 擬 定設(shè)計(jì)方案及工藝流程 ， 通過(guò)方案比較選擇合理的設(shè)計(jì)方案 ， 力求做到實(shí)用和經(jīng)濟(jì) 。 廠址的選擇 [2] 城市污水處理廠的廠址應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)水資源情況、受納水體的功能劃分類別、污染與自凈情況、城市和工廠廠區(qū)的總體規(guī)劃與自然條件等因素確定 。 此外 ， 處理后廢水與污泥的利用可能性與途徑及出路 ， 以及所選定的廢水處理工藝流程等對(duì)廠址的選擇也有一定的影響 ， 一般的做法是提出多種可行的方案 ， 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較和定量的最優(yōu)化分析 ， 并通過(guò)專家的多次反復(fù)地論證后再確定 。 具體來(lái)說(shuō) ， 廠址的選擇應(yīng)當(dāng)考慮下面幾項(xiàng)原則： (1) 廠址首先應(yīng)當(dāng)與工藝流程 相適應(yīng) 。 (2) 無(wú)論采用何種工藝 ， 都應(yīng)盡量少占與不占農(nóng)田 。 (3) 廠址必須位于集中給水水源下游 ， 并應(yīng)設(shè)在城市與工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游 ，同時(shí)保持 300m以上的距離 ， 還應(yīng)設(shè)在夏季主風(fēng)的下風(fēng)向 。 (4) 當(dāng)處理后的廢水回用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)或漁業(yè)時(shí) ， 廠址應(yīng)盡可能與用戶臨近 ， 或者位于交通方便利于輸送的地方 。 (5) 充分利用地形 ， 選擇有適當(dāng)坡度的地段 ， 以滿足廢水處理構(gòu)筑物高程布置的需要 ， 減少土方量與構(gòu)筑物的埋深或減少污水與污泥的提升設(shè)備并節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用 。 (6) 根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃或工廠與廠區(qū)的發(fā)展規(guī)劃 ， 廢水處理廠廠址的選擇應(yīng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性 ， 必要時(shí)留 有擴(kuò)建的余地 。 (7) 除了穩(wěn)定塘等處理工藝外 ， 廠址不宜設(shè)在雨季易受水淹的低洼處 。 靠近水體的遼寧省錦州市凌河區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì) 4 處理廠 ， 要考慮避免受洪水及其他自然災(zāi)害的威脅 。 當(dāng)污水處理廠有可能污染地下水時(shí)應(yīng)考慮防滲措施 。 有條件的地方 ， 廠址盡可能選擇在地址條件較好 ， 地下水位較低的地方 ， 以便于施工 ， 降低工程造價(jià) 。 遼寧省錦州市凌河區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì) 5 第二章 設(shè)計(jì)水量與處理程度 設(shè)計(jì)污水量的計(jì)算 設(shè)計(jì)人口數(shù)的計(jì)算 目前生活污水量 ： 生活用水量 =3720xx=66960 m3/d 生活 排水量 =3720xx=55800 m3/d 排除率 = 6696055800=％ 為了使 10 年后污水處理廠還能滿足處理要求 ， 所以對(duì) 2017 年的人口數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè) ，見(jiàn)附錄一 。 最小二乘法 ： a= 28 5 7 3 7 4 8 8 7 9 4 5 7 3 9 8 5 ?? ??? = lgA=b= 28 5 7 3 7 4 8 8 9 8 5 5 7 3 7 4 8 ?? ??= A=(萬(wàn) ) 預(yù)計(jì) 2017 年的人口數(shù)量 ： Pn=+ =(萬(wàn) ) 污水量的計(jì)算 生 活用水量預(yù)測(cè) ： =(萬(wàn)噸 /天 ) 生活排水量預(yù)測(cè) ： =(萬(wàn)噸 /天 ) 表 21 生活污水變化系數(shù) 污水平均日流量（ L/s） 5 15 40 70 100 200 500 1000 ≥1500 總變化系數(shù)（ KZ） 根據(jù)污水平均人流量可知變化系數(shù)應(yīng)選擇 Q 生活 max==(萬(wàn)噸 /天 ) 工業(yè)污水量 ： 甲廠 Q 甲 max=45024=10800m3/d 乙廠 Q 乙 max=50024=120xx m3/d 所以 Q 工業(yè)總 max=120xx+10800=22800 m3/d 遼寧省錦州市凌河區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì) 6 Q 污水 =Q 工業(yè)總 max+ Q 生活 max=22800+= (m3/d) 確定污水處理廠的進(jìn)水量為 萬(wàn)噸 (這里我們考慮城市排水用的是分流制 ) 進(jìn)水水質(zhì)與處理程度的計(jì)算 進(jìn)水水質(zhì)的確定 典型生活污水水質(zhì) ： 取典型生活污水水質(zhì)的中常值進(jìn)行計(jì)算 ： (1) 用加權(quán)平均計(jì)算生活污水和工業(yè)廢水混合后 COD 的值 ： ? ?LmgC OD / 1 9 2 0 3 4 5 3 9 ??????? (2) 用加權(quán)平均計(jì)算生活污水和工業(yè)廢水混合后 BOD 的值 ： ? ?LmgB OD / 2 86 1 9 1 5 0 0 5 3 9 0 05 ??????? (3) 用加權(quán)平均計(jì)算生活污水和工業(yè)廢水混合后 SS 的值 ： ? ?LmgSS / 1 9 3 9 ??????? (4) 用加權(quán)平均計(jì)算生活污水和工業(yè)廢水混合后 TN 的值 ： ? ?LmgTN / 1 9 3 9 ??????? (5) 用加權(quán)平均計(jì)算生活污水和工業(yè)廢水 混合后 TP 的值 ： ? ?LmgTP / 1 9 3 9 ??????? 處理程度的計(jì)算 凌 河 區(qū) 的 城 市 污 水 總 流 量 q=， 污水的 BOD5=， SS=， 污水溫度假設(shè)為 20℃ ， 污水經(jīng)二級(jí)處理后 DO=水排入小凌水河 ， 在水體自凈最不利的情況下 ， 河水流量 Q= m3/s， 河水平均流速， 河水溫度 ℃ ， DOR=， BOD5=， SS=20mg/L， SS 允許增加量為 P=3mg/ 水能很快地完全混合 。 混合后 20℃ 的 K1=， K2=水總排放口下游 35 公里處有工業(yè)用水水源 ， 要求 BOD5≤ mg/L。 a. 按水體中 SS 允許增加量計(jì)算排放的 SS 濃度 ① 計(jì)算污水總排放口處 SS 的允許濃度 ? ? LmgbqQpC Lmge / ???????? ?????????? ?? 遼寧省錦州市凌河區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì) 7 ② SS 的處理程度 ? ? % 2 8 2 8% ?????iei C CCE 按《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》計(jì)算排放的 SS 濃度 ① 國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8978－ 96)中規(guī)定新建城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理工程的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn) ， 最高允許排放的 SS 濃度為 {Ce}mg/L=20 ② SS 的處理程度 ? ? %% %100% ???????eei C CCE SS 的處理程度 取計(jì)算中處理程度高的值 ， SS 處理程度為 E=% 按水體中 DO 的最低允許濃度 ， 計(jì)算允許排放的 BOD5 濃度 ① 排放口處 DO 的混合濃度及混合溫度 ? ? ? ?LmgqQ qCQCDO swRLmgm / ?? ??????? ? ? ℃）℃ ( ?? ????mt ② 當(dāng)水溫為 ℃ 時(shí)的常數(shù) K1 和 K2 值 K1()=K1(20)θ()== K2()=K2(20)1 .024()== ③ 起始點(diǎn)的虧氧量 D0 和臨界點(diǎn)的虧氧量 Dc 查表得出 ℃ 時(shí)的飽和溶解氧 DOs=， 則得出 ： {D0}mg/l== {Dc}mg/l== ④ 用試算法求起始點(diǎn) L0 和臨界時(shí)間 tc， 第一次試算 設(shè)臨界點(diǎn)的時(shí)間 tc′=， 將此值及其他已知數(shù)值帶入下式 遼寧省錦州市凌河區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì) 8 ctKc LKKD 110021 ?? ? ? 52 1 ????? ?ctKcLmg KKDL L0= 將 L0=： ? ? ? ? ?????? ?????? ????0112012121lg1 LK KKDKKKKt dc ? ? ?????? ?????? ? ????? 1 =tc′= 不符合 第二次試算 設(shè)臨界時(shí)間 tc′=， 像上邊一樣的計(jì)算 ， 得出 L0=也按第一次試算一樣計(jì)算得出 tc = ∵ | tc tc′| ∴ 符合要求 ⑤ 起始點(diǎn)容許的 20℃ 時(shí) BOD5 ? ? ? ? ? ? ?????? ??? tKlmgm LL ⑥ 污水處理廠允許排放的 20℃ 時(shí) BOD5 ? ? 55/5 ????????? ???????????? ?? Rmlmge LqQqQLL ⑦ 污水處理程度 ? ? %% % ????E BOD5 最高允許排放濃度 ， 計(jì)算允許排放的 BOD5 濃度 ① 由污水排放口流到 35km處的時(shí)間 ? ? 1 8 6 4 0 0 351 0 0 0 ????? vxt d 遼寧省錦州市凌河區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì) 9 ② 將 20℃ 時(shí) ， L5R， L5ST 的數(shù)值換算成 ℃ 時(shí)的數(shù)值 20℃ 時(shí)的 L5ST=4mg/L， 則 4=L0(5) ? ? 4/0 ?lmgL 計(jì)算 ℃ 時(shí)的 L5ST， 即 ? ? ? ? 50 5 ?????? ??lmgSTL 又因?yàn)?20℃ 時(shí)的 L5R=， 則 ? ? ??lmgL ℃ 時(shí)的 L